(57)【要約】【課題】微分抵抗を低減可能な構造を有する半導体レーザを提供する。【解決手段】半導体レーザ１１は、活性層１３、ｎ型クラッド層１５、第１のガイド層１７、第２のガイド層１９を備える。ｎ型クラッド層は第１の半導体からなる。第１のガイド層１７はｎ型クラッド層１５と活性層１３との間に設けられており、また第２のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第２のガイド層１９は第１の光ガイド層１７と活性層１３との間に設けられており、また第３のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第１のガイド層１７および第２のガイド層１９の各々はノンドープ層またはｐ型層である。第２のガイド層１９の伝導帯のエネルギレベルは、電子に関して第１のガイド層１７の伝導帯のエネルギレベルより低い。第１のガイド層１７の第２のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長は、第２の光ガイド層１９の第３のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長より短い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層と、
第１のIII−Ｖ化合物半導体からなるｎ型クラッド層と、
前記ｎ型クラッド層と前記活性層との間に設けられており第２のIII−Ｖ化合物半導体からなる第１のガイド層と、
前記第１のガイド層と前記活性層との間に設けられており第３のIII−Ｖ化合物半導体からなる第２のガイド層と
を備え、
前記第１のガイド層の前記第２のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長は、前記第２のガイド層の前記第３のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長より短く、
前記第１のガイド層はノンドープ半導体層またはｐ型半導体層であり、
前記第２のガイド層の伝導帯のエネルギレベルは、電子に関して前記第１のガイド層の伝導帯のエネルギレベルより低い、ことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
前記第１のガイド層はｐ型の電気導電型で、そのキャリア濃度は、１×１０１６ｃｍ−３以上である、ことを特徴とする請求項１に記載された半導体レーザ。
【請求項３】
前記第２のガイド層はノンドープ半導体層またはｐ型半導体層である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された半導体レーザ。
【請求項４】
前記第１および第２のガイド層の少なくとも一方は、ＡｌＧａＩｎＡｓ混晶からなり、
前記ｎ型クラッド層はＩｎＰ半導体からなる、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体レーザが記載されている。この半導体レーザは、活性層と、該活性層を上下から挟むＳＣＨ層を有する。ＳＣＨ層は２層以上の多層構造であり、かつ、該多層構造のバンドギャップは、活性層から遠ざかるにつれて大きく。この半導体レーザでは、活性層内のキャリア増加による内部損失の増加が抑えられ、活性層からのキャリアオーバーフローによる内部量子効率の減少が抑制される。これによって、この半導体レーザは、高温環境下で高効率に動作可能になる。
【特許文献１】特開平１０−７５０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
先行技術の半導体レーザでは、その微分抵抗が大きく、その消費電力が大きい。また、自己発熱により発光素子の動作限界温度が低い。発明者は、このような事項の改善を検討した。
【０００４】
半導体レーザでは光及び電子の閉じ込めを効率的に行うために、ＧＲＩＮ(graded index）構造やstepped-ＧＲＩＮ構造用いられる。stepped-ＧＲＩＮ構造の半導体レーザでは、ｎ型クラッド層に最も近い第１ガイド層（閉じ込め層）は、伝導帯の電子のポテンシャルが高い材料で作製され、これにより電子閉じ込めが効率的に行われる。一方、より活性層に近い第２のガイド層は、伝導帯の電子のためのポテンシャルが第１ガイド層よりも低い材料で作製され、これにより、活性層に電子が効率的に注入される。この半導体レーザでは、ＳＣＨ構造内にヘテロ界面が形成されることになる。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みて為されたものであり、微分抵抗を低減可能な構造を有する半導体レーザを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によれば、半導体レーザは、（ａ）活性層と、（ｂ）第１のIII−Ｖ化合物半導体からなるｎ型クラッド層と、（ｃ）前記ｎ型クラッド層と前記活性層との間に設けられており第２のIII−Ｖ化合物半導体からなる第１のガイド層と、前記第１の光ガイド層と前記活性層との間に設けられており第３のIII−Ｖ化合物半導体からなる第２のガイド層とを備え、前記第１のガイド層の前記第２のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長は、前記第２の光ガイド層の前記第３のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長より短く、前記第１のガイド層は不純物が添加されていないノンドープ半導体層またはｐ型不純物が添加されたｐ型半導体層であり、前記第２のガイド層の伝導帯のエネルギレベルは、電子に関して前記第１のガイド層の伝導帯のエネルギレベルより低い。
【０００７】
この半導体レーザによれば、第１のガイド層はノンドープ半導体層または、ｐ型半導体層となるように形成される。このため、熱電子放出により電子の空乏化が生じても、正イオンによる電界が生じない。これ故に、第２のガイド層と活性層との界面において伝導帯のエネルギバンドの曲がりによる障壁が電子に対して小さくなる。
【０００８】
本発明に係る半導体レーザでは、前記第１のガイド層の電気導電型がｐ型の場合、そのキャリア濃度は１×１０１６ｃｍ−３以上であることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る半導体レーザでは、前記第２のガイド層はノンドープ領域を含んでいてもよい。
【００１０】
本発明に係る半導体レーザでは、前記第１および第２のガイド層の少なくとも一方は、ＡｌＧａＩｎＡｓ混晶からなり、前記ｎ型クラッド層はＩｎＰ半導体からなることが好ましい。
【００１１】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、微分抵抗を低減可能な構造を有する半導体レーザが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の半導体レーザに係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る半導体レーザを示す模式図である。半導体レーザ１１は、活性層１３と、ｎ型クラッド層１５と、第１のガイド層１７と、第２のガイド層１９とを備える。ｎ型クラッド層１５は、第１のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第１のガイド層１７は、ｎ型クラッド層１５と活性層１３との間に設けられており、また第２のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第２のガイド層１９は、第１の光ガイド層１７と活性層１３との間に設けられており、また第３のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第１のガイド層１７はノンドープである。第２のガイド層１９の伝導帯のエネルギレベルは、電子に関して第１のガイド層１７の伝導帯のエネルギレベルより低い。第１のガイド層１７の第２のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長は、第２の光ガイド層１９の第３のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長より短い。
【００１５】
この半導体レーザ１１によれば、第１のガイド層１７は、ドナー元素を含まず、ノンドープ領域を含む。このため、熱電子放出により電子の空乏化が生じても、第１のガイド層１７内の正イオンによる電界が低減される。これ故に、第２のガイド層１９と活性層１３との界面において伝導帯のエネルギバンドの曲がりによる障壁が電子に対して小さくなる。さらに、第２のガイド層１９がノンドープであれば光吸収損失を低減できるので素子の効率を向上することができるという利点がある。
【００１６】
第１のガイド層４７の厚みは３０ｎｍ以上とすることが望ましい。高温動作に必要な高い光閉じ込め係数を実現することができるからである。
第２のガイド層４９の厚みは、多重量子井戸におけるバリアの厚み８ｎｍよりも厚いことが望ましい。これにより全ての量子井戸について同じ特性を得ることができる。
第２のガイド層は２０ｎｍ以上とすることで、さらに光閉じ込め係数を高め、より高温まで動作させることが出来るため、より望ましい。
【００１７】
活性層１３の構造としては、例えば以下の構造のいずれかの構造を適用可能である。活性層１３は、フォトルミネッセンス（ＰＬ）波長が１．３μｍ帯内の波長となるような組成のIII−V化合物半導体材料からなることができる。或いは、活性層１３は、ＰＬ波長が１．３μｍ帯内の波長となるような多重量子井戸構造を有することができる。或いは、活性層１３は、１．０μｍのＰＬ波長を持つ厚さ１０ｎｍのバリア層と厚さ５ｎｍの井戸層との、１０セットからなる多重量子井戸構造であって、好ましくは、井戸層は、量子井戸構造の発光波長が１．３μｍ帯内の波長になるような組成を有する。
【００１８】
半導体レーザ１１は、ｎ型クラッド層１５に加えてｐ型クラッド層２１を含む。ｎ型クラッド層１５およびｐ型クラッド層２１は、ｎ型クラッド層１５とｐ型クラッド層２１との間の領域に活性層１３からの光を閉じ込めるように働く。ｎ型クラッド層１５およびｐ型クラッド層２１のバンドギャップエネルギは、活性層１３のバンドギャップエネルギよりも大きい。
【００１９】
半導体レーザ１１は、活性層１３とｐ型クラッド層２１との間に設けられた一または複数のガイド層を含むことができる。一実施例では、半導体レーザ１１は、第３のガイド層２７および第４のガイド層２９を含むことができる。第３のガイド層２７は、ｐ型クラッド層２１と活性層１３との間に設けられており、また第４のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第４のガイド層２９は、第２の光ガイド層２７と活性層１３との間に設けられており、また第５のIII−Ｖ化合物半導体からなる。例えば、第３のガイド層２７および第４のガイド層２９の各々はｐ型領域を含むことができる。第３のガイド層２７の第４のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長は、第４の光ガイド層２９の第５のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長より短い。
【００２０】
好適な実施の形態では、ｎ型クラッド層１５、第１のガイド層１７と、第２のガイド層１９、活性層１３、第３のガイド層２７、第４のガイド層２９およびｐ型クラッド層２１はメサ構造２３を成すことができる。
【００２１】
また、半導体レーザ１１は、メサ構造２３を埋め込むブロック領域２５を含むことができる。ブロック領域２５は、活性層１３へのキャリア（電子および正孔）をメサ構造２３に閉じ込めるように働く。半導体レーザ１１は、メサ構造２３およびブロック領域２５上に設けられた第２のクラッド層３１と、第２のクラッド層３１上に設けられたコンタクト層３３とを含む。ｎ型クラッド層１５、第１のガイド層１７と、第２のガイド層１９、活性層１３、第４のガイド層２９、第３のガイド層２７、ｐ型クラッド層２１、ブロック領域２５、第２のクラッド層３１、およびコンタクト層３３を含む半導体構造物は、基板３５の主面上に搭載されている。基板３５は、例えば導電性の半導体基板であることができる。
【００２２】
（実験例１）
実験例１に係る半導体レーザＡは、
基板３５：ｎ型ＩｎＰ、キャリア濃度１．４×１０２４ｍ−３、厚さ３００μｍ
ｎ型クラッド層１５：ＩｎＰ、キャリア濃度８．８×１０２３ｍ−３、厚さ５５０ｎｍ
第１のガイド層１７：ノンドープＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：０．９２μｍ）、キャリア濃度１×１０１７ｍ−３以下、厚さ４０ｎｍ
第２のガイド層１９：ノンドープＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：１．０μｍ）、キャリア濃度１×１０１７ｍ−３以下、厚さ３２ｎｍ
活性層１３：多重量子井戸構造
第４のガイド層２９：ｐ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：１．０μｍ）、キャリア濃度５×１０２３ｍ−３、厚さ３２ｎｍ
第３のガイド層２７：ｐ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：０．９２μｍ）、キャリア濃度５×１０２３ｍ−３、厚さ４０ｎｍ
ｐ型クラッド層２１：ＩｎＰ、キャリア濃度６．５×１０２３ｍ−３、厚さ４４０ｎｍ
ブロック領域２５：Ｆｅドープ半絶縁性ＩｎＰ
第２のクラッド層３１：ｐ型ＩｎＰ、キャリア濃度９×１０２３ｍ−３、厚さ１６５０ｎｍ
コンタクト層３３：ｐ型ＧａＩｎＡｓ、キャリア濃度１．５×１０２５ｍ−３、厚さ５３０ｎｍ
である。
【００２３】
（実験例２）
実験例２に係る半導体レーザＢは、
基板：ｎ型ＩｎＰ、キャリア濃度１．４×１０２４ｍ−３、厚さ３００μｍ
ｎ型クラッド層：ＩｎＰ、キャリア濃度８．８×１０２３ｍ−３、厚さ５５０ｎｍ
第１のガイド層：ｎ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：０．９２μｍ）、キャリア濃度１×１０２３ｍ−３、厚さ４０ｎｍ
第２のガイド層：ｎ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：１．０μｍ）、キャリア濃度１×１０２３ｍ−３、厚さ３２ｎｍ
活性層：多重量子井戸構造
第４のガイド層：ｐ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：１．０μｍ）、キャリア濃度５×１０２３ｍ−３、厚さ３２ｎｍ
第３のガイド層：ｐ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：０．９２μｍ）、キャリア濃度５×１０２３ｍ−３、厚さ４０ｎｍ
ｐ型クラッド層：ＩｎＰ、キャリア濃度６．５×１０２３ｍ−３、厚さ４４０ｎｍ
ブロック領域：Ｆｅドープ半絶縁性ＩｎＰ
第２のクラッド層：ｐ型ＩｎＰ、キャリア濃度９×１０２３ｍ−３、厚さ１６５０ｎｍ
コンタクト層：ｐ型ＧａＩｎＡｓ、キャリア濃度１．５×１０２５ｍ−３、厚さ５３０ｎｍ
である。
【００２４】
半導体レーザでは光及び電子の閉じ込めを効率的に行うために、stepped-ＧＲＩＮ構造の半導体レーザではｎ型クラッド層に最も近い第１のガイド層は、電子閉じ込めを効率的に行うために、伝導帯の電子のポテンシャルが高い材料で形成される。一方、最も活性層に近い第２のガイド層は、活性層に電子を効率的に注入するために、伝導帯の電子のポテンシャルが第１のガイド層よりも低い材料で形成される。この結果、ｎ型クラッド層から活性層に至る経路（ＳＣＨ内部）にヘテロ障壁が存在する。
【００２５】
図２は、実験例１に係る半導体レーザＡのバンドダイアグラムを示す図面である。図３は、実験例２に係る半導体レーザＢのバンドダイアグラムを示す図面である。図２および図３において、縦軸のエネルギは、エレクトロンボルト単位で表現されている。１ｅＶは、１ｅＶ＝１．６０２×１０−１９ジュールの換算式でＳＩ単位系に変換される。本明細書においては、当該技術分野の慣例に従って電子ボルトを用いる。
【００２６】
図３に示されたバンドダイアグラムにおいては、第１および第２のガイド層内部に生じたバンド曲がりのために、第２のガイド層と活性層との間の障壁△Ｅ２は１００ｍｅＶ程度になる。第１のガイド層からの電子は、このポテンシャル障壁を乗り越えないと活性層に到達できない。この結果、動作電圧や微分抵抗が増大する。
【００２７】
半導体レーザＢでは、第１および第２のガイド層のポテンシャルの大きさに起因して、第１のガイド層とｎ型クラッド層との界面では第１のガイド層からｎ型クラッド層への熱電子放出が逆方向の熱電子放出よりも優勢になる。半導体レーザＢでは、第１のガイド層のバルク抵抗率を低減するために、第１のガイド層はｎ型ドーパントでドープされている。このため、上記の熱電子放出の結果、第１のガイド層内にはドナーのみが残り、結果的に第１のガイド層は正に帯電する。この結果、第１のガイド層内部に生じた電界によりバンド曲がりが生じる。このバンド曲がりに因り、第２のガイド層と活性層との界面に大きなヘテロ障壁が形成される。第２のガイド層内の電子は、この大きなポテンシャル障壁を乗り越えないと活性層に到達できない。
【００２８】
図２に示されたバンドダイアグラムにおいては、第１のガイド層１７をノンドープにすることにより、第２のガイド層内部に生じたバンド曲がりによるガイド層と活性層との間の障壁△Ｅ１は３０ｍｅＶ程度になる。これにより、微分抵抗を３Ω低減できる。
【００２９】
半導体レーザ１１では、ｎ型クラッド層１５がＩｎＰ半導体からなり、また第１および第２のガイド層１７，１９の少なくとも一方は、ＡｌＧａＩｎＡｓ混晶からなることが好ましい。ＡｌＧａＩｎＡｓ混晶では伝導帯オフセットが大きいことから、熱電子放出によるバンド曲がりによる障壁ΔＥ1も大きくなることが多く、特に有効である。ＧａＩｎＡｓＰ混晶でも良い。Ａｌ元素を含まないので信頼性の高い素子を得ることができる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図４は、本実施の形態に係る半導体レーザを示す模式図である。半導体レーザ４１は、活性層４３と、ｎ型クラッド層４５と、第１のガイド層４７と、第２のガイド層４９とを備える。ｎ型クラッド層４５は、第１のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第１のガイド層４７は、ｎ型クラッド層４５と活性層４３との間に設けられており、また第２のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第２のガイド層４９は、第１のガイド層４７と活性層４３との間に設けられており、また第３のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第１のガイド層４７はｐ型領域を含む。第２のガイド層４９の伝導帯のエネルギレベルは、電子に関して第１のガイド層４７の伝導帯のエネルギレベルより低い。第１のガイド層４７の第２のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長は、第２のガイド層４９の第３のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長より短い。
【００３１】
この半導体レーザ４１によれば、第１のガイド層４７はｐ型領域を含む。このため、熱電子放出により電子の空乏化が生じても、正イオンによる電界が生じない。これ故に、第２のガイド層４９と活性層４３との界面において伝導帯のエネルギバンドの曲がりによる障壁が電子に対して小さくなる。さらに、第２のガイド層４９がｐ型領域を含めば、ヘテロ障壁を低減できるという利点がある。
【００３２】
活性層４３の構造は、限定されるものではないが、活性層１３の構造と同じであることができる。
【００３３】
半導体レーザ１１は、ｎ型クラッド層４５に加えてｐ型クラッド層５１を含む。ｎ型クラッド層４５およびｐ型クラッド層５１は、ｎ型クラッド層４５とｐ型クラッド層５１との間の領域に、活性層４３からの光を閉じ込めるように働く。ｎ型クラッド層４５およびｐ型クラッド層５１のバンドギャップエネルギは、活性層４３のバンドギャップエネルギよりも大きい。
【００３４】
半導体レーザ４１は、活性層４３とｐ型クラッド層５１との間に設けられた一または複数のガイド層を含むことができる。一実施例では、半導体レーザ４１は、第３のガイド層５７および第４のガイド層５９を含むことができる。第３のガイド層５７は、ｐ型クラッド層５１と活性層４３との間に設けられており、また第４のIII−Ｖ化合物半導体からなる。第４のガイド層５９は、第２の光ガイド層５７と活性層４３との間に設けられており、また第５のIII−Ｖ化合物半導体からなる。例えば、第３のガイド層５７および第４のガイド層５９の各々はｐ型領域を含むことができる。第３のガイド層５７の第４のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長は、第４の光ガイド層５９の第５のIII−Ｖ化合物半導体のバンドギャップ波長より短い。
第４の光ガイド層５９の第５の半導体の伝導帯のエネルギレベルは、電子に関して第３のガイド層５７の第４の半導体の伝導帯のエネルギレベルより低い。
好適な実施の形態では、ｎ型クラッド層４５、第１のガイド層４７、第２のガイド層４９、活性層４３、第３のガイド層５７、第４のガイド層５９およびｐ型クラッド層５１はメサ構造５３を成すことができる。また、半導体レーザ４１は、メサ構造５３を埋め込むブロック領域５５を含むことができる。ブロック領域５５は、活性層４３へのキャリア（電子および正孔）をメサ構造５３に閉じ込めるように働く。
【００３５】
第１の実施形態と同様に、第１のガイド層４７の厚みは３０ｎｍ以上とすることが望ましい。また、第２のガイド層４９の厚みは、多重量子井戸におけるバリアの厚み８ｎｍよりも厚いことが望ましい。さらに、第２のガイド層４９の厚みを２０ｎｍ以上とすることで、光閉じ込め係数を大きくすることができ、より高温まで動作させることが出来る。
【００３６】
第１のガイド層４７のドーパント濃度は、１×１０２３ｍ−３以上であることが好ましい。これにより、この層の抵抗率を十分抑制することが可能である。また、１×１０２４ｍ−３以下であることが好ましい。これによりこの層の自由電子吸収を抑制し、光出力の低下を抑えることが可能である。
【００３７】
また、第２のガイド層４７のドーパント濃度は、１×１０２２ｍ−３以上であることが好ましい。ヘテロ障壁が十分に低減されるという利点があるからである。また、１×１０２４ｍ−３以下であることが好ましい。これによりこの層の自由電子光吸収を抑制し、光出力の低下を抑えることが可能である。
【００３８】
（実験例３）
実験例３に係る半導体レーザＣは、
基板３５：ｎ型ＩｎＰ、キャリア濃度１．４×１０２４ｍ−３、厚さ３００μｍ
ｎ型クラッド層４５：ＩｎＰ、キャリア濃度８．８×１０２３ｍ−３、厚さ５５０ｎｍ
第１のガイド層４７：ｐ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：０．９２μｍ）、キャリア濃度１×１０２３ｍ−３、厚さ４０ｎｍ
第２のガイド層４９：ｐ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：１．０μｍ）、キャリア濃度１×１０２３ｍ−３、厚さ３２ｎｍ
活性層４３：多重量子井戸構造
第４のガイド層５９：ｐ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：１．０μｍ）、キャリア濃度５×１０２３ｍ−３、厚さ３２ｎｍ
第３のガイド層５７：ｐ型ＡｌＧａＩｎＡｓ（バンドギャップ波長：０．９２μｍ）、キャリア濃度５×１０２３ｍ−３、厚さ４０ｎｍ
ｐ型クラッド層５１：ＩｎＰ、キャリア濃度６．５×１０２３ｍ−３、厚さ４４０ｎｍ
ブロック領域５５：Ｆｅドープ半絶縁性ＩｎＰ
第２のクラッド層３１：ｐ型ＩｎＰ、キャリア濃度９×１０２３ｍ−３、厚さ１６５０ｎｍ
コンタクト層３３：ｐ型ＧａＩｎＡｓ、キャリア濃度１．５×１０２５ｍ−３、厚さ５３０ｎｍ
である。
【００３９】
第１のガイド層４７にｐ型ドーパントを添加することによって、伝導帯のバンド曲がりが、実験例１に係る半導体レーザＡに比べてさらに平坦化される。この構造における第２のガイド層４９内のヘテロ障壁△Ｅ３は、２０ｍｅＶとさらに低減されている。この実験例３の微分抵抗の低減分は実験例１と同等の少なくとも３Ωである。この構造では、ノンドープガイド層を用いる場合に比べて、ガイド層のキャリア密度が制御しやすい。
【００４０】
ＡｌＧａＩｎＡｓ混晶では伝導帯オフセットが大きいことから、熱電子放出によるバンド曲がりによる障壁ΔＥ1も大きくなることが多く、特に有効である。ＧａＩｎＡｓＰ混晶でも良い。
【００４１】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。また、本実施の形態では、ｎ型ＩｎＰ基板について例示的に説明しているけれども、ｐ型ＩｎＰ基板を用いることもできる。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係る半導体レーザを示す模式図である。
【図２】図２は、実験例１に係る半導体レーザＡのバンドダイアグラムを示す図面である。
【図３】図３は、実験例２に係る半導体レーザＢのバンドダイアグラムを示す図面である。
【図４】図４は、第２の実施の形態に係る半導体レーザを示す模式図である。
【図５】図５は、実験例３に係る半導体レーザＣのバンドダイアグラムを示す図面である。
【符号の説明】
【００４３】
１１…半導体レーザ、１５…ｎ型クラッド層、１７…第１のガイド層、１９…第２のガイド層、１３…活性層、２９…第４のガイド層、２７…第３のガイド層、２１…ｐ型クラッド層、２５…ブロック領域、３１…第２のクラッド層、３３…コンタクト層、３５…基板、４１…半導体レーザ、４３…活性層、４５…ｎ型クラッド層、４７…第１のガイド層、４９…第２のガイド層、５１…ｐ型クラッド層、５５…ブロック領域、５７…第３のガイド層、５９…第４のガイド層
【図１】
2007299884.tif 000003
【図２】
2007299884.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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